[发明专利]水处理方法

说明书

本申请为国际申请PCT/EP2009/050668于2010年7月22日进入中国国家阶段、申请号为200980102786.5、发明名称为“水处理方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及对水进行处理、从而使选定的金属离子基本上失活的方法。具体来说，方法包含向水性相添加0.1到100,000ppm（每百万份中的份数）的具有式E-B的膦酸酯化物，其中E选自：被称为T的特定有机部分；具有6到2.10⁶个碳原子的直链或支链烃链部分；以及含有N、O和S的部分；B表示特定的含有膦酸化物的部分。

该技术能够有利地用于大量熟知的应用，所述应用基于主要为水性的介质，其中金属离子可能不利地干扰反应物、介质、催化剂、终产物以及介质的所计划使用的目的。这样的处理的实例是二次采油、抑制结垢、工业水处理、反渗透、纸浆漂白、分散剂、多价螯合剂和在纸浆处理中避免回色。可控制的金属离子的例子包括碱土金属离子例如钙、锶、钡和镁离子，以及金属离子例如铁、铬、锰、钴、镍和铜离子。

在水中有效控制无机沉积物的形成，特别是抑制这些沉积物、通常包括碳酸钙和硫酸钡的不合要求水平的形成，这一领域是众所周知的，并已出现很长时间。正如因此人们可以预计的，相关技术领域相当众多。

背景技术

WO 01/49756公开了包含水溶性共聚物的抑垢剂，所述共聚物由主要量的苯乙烯磺酸和乙烯基磺酸、以及任选地次要量的不可离子化的单体构成。这些抑制剂组合可用于挤压处理。US 5,112,496描述了用于抑制油田结垢形成，特别是在高盐水环境下抑制油田结垢形成的组合物和方法。适合使用的是含有2个以上胺部分的氨基亚甲基膦酸化物，其中基本上所有可用的N-N官能团已经被膦酸化。US 4,080,375涉及末端为氨基的烷氧基化物的亚甲基膦酸化物，其具有至少两个氨基，以及涉及它们在海水采油活动中用作抑垢剂，以及在生物学系统中用于螯合。例如，在利用注水进行二次采油的情况中，膦酸化物能够有效螯合铁离子。

US 5,263,539描述了用于控制和减少地下结垢形成的发生的方法和组合物技术。抑制剂组合物包含氨基膦酸以及亚烷基磺酸化合物与烯键式不饱和单体的共聚物。膦酸的代表是双六亚甲基三胺五亚甲基膦酸。GB 2306465涉及抑制结垢的方法，所述方法用于其中水可能含有高浓度碱土金属盐例如钡盐的油田操作中。优选的抑垢剂可以由羟基烷基化膦酸甲基胺代表。

US 6,022,401公开了可生物降解的腐蚀抑制剂和抗结垢剂，用于油田流体系统和其它工业水应用中。腐蚀抑制剂/抗结垢剂的代表为改性的聚（天冬氨酸）聚合物和改性的天冬氨酸单元。改性的天冬氨酸可以用选定的侧链例如甲基膦酸/盐取代。

EP 0408297描述了抑垢剂，适合用于在其中可能存在铁的水性系统中抑制钙和钡结垢形成。抑制剂的代表是亚甲基膦酸化物，优选为羧基双次氮基四（亚甲基膦酸），也称为脲（四亚甲基膦酸）。WO01/85616公开了结垢和腐蚀抑制剂，尤其是应用于在油田活动中使用的水中，所述结垢和腐蚀抑制剂包含至少一个氧化烯单元和一个膦酸化物单元。氧化烯的代表是三乙二醇或四乙二醇。膦酸化物的代表可以是乙烯基膦酸或亚乙烯基二膦酸。在优选方法中，膦酸化物和氧化烯成分可以反应，从而产生单一化合物进行使用。

Kulin Huang等，Eur.J.Inorg.Chem.2004,2956-2960描述了基于来自脯氨酸的N-膦酰基甲基-L-脯氨酸和来自半胱氨酸的N-膦酰基甲基-1,3-噻唑烷-4-甲酸，合成官能化的γ-磷酸锆-膦酸化物。WO 2003000704中描述了将六氢三嗪与三酰基磷酸化物反应生产膦酰基甲基甘氨酸的方法。沿着同样线路，DD 141 930描述了单膦酸化的氨基酸或其酯的制造。在最终产物中，氨基酸部分的代表可以是α-丙氨酸、β-丙氨酸、苯丙氨酸和天冬酰胺。该研究的目的是制备具有一个残留N-N官能团的单膦酸化物。

DE 41 31 912公开了通过将天然蛋白、特别是来自废物例如皮革、玉米和大豆、卵清、脱脂和无糖奶粉、毛织品和丝绸废物、动物毛发和其它蛋白废物的蛋白进行反应而制备的羧基烷氨基甲烷膦酸的混合物。US 5,087,367公开了利用低水平的牛磺酸或磺基丙氨酸的二膦酰基甲基衍生物抑制形成结垢盐类的形成的方法。